第四节 电 和 热

彩田学校物理学案第八章电功率第4节.电与热班级：姓名：四、电与热【学习目标】1、知道电流的热效应；2、能理解焦耳定律的内容、公式、单位，并且会运用公式进行简单的计算；3、知道电热的利用和防止。

【课堂导学】【学点一】电流的热效应（阅读教材48页内容，回答下面问题。

）1.观察图8.4—1可知：电饭锅把能转化为能；电熨斗把能转化为能；电暖器把能转化为能；电炉把能转化为能；生活中，许多用电器接通电源后，都伴有现象产生。

电流通过导体时能转化为，这个现象叫做。

2.根据生活经验和阅读教材猜想：电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关？（1）猜想：电流产生的热与、、有关。

（2）思考：怎样判断电流通过导体时产生热的多少？提示：电流热效应我们不方便比较，但是可以通过温度或热胀冷缩的现象直观的比较热效应的强弱，这种研究问题的方法叫转换法。

本实验用到的物理探究方法是和法。

3.如图8.4-2所示的实验装置，两个烧瓶中盛有的煤油，显示煤油的温度，两个烧瓶中金属丝分别是和，的电阻较大。

把两个烧瓶中的金属丝联起来接到电源上，通过两段金属丝的电流，通电一段时间后，比较两烧瓶中煤油温度的变化。

（1）闭合开关后，两根金属丝的电流大小 _，通电时间。

（2）通电一段时间后，装有烧瓶中的煤油温度上升较快。

实验表明，在________，________相同的情况下，_________越大，产生的热量越多。

4.如图8.4-3所示的实验装置。

在通电时间的情况下，分别给烧瓶中的镍铬合金丝通入大小的电流，观察得到，通入电流较时，温度计的示数上升较快。

实验表明，在_____________，_____________的情况下，_______越大，产生的热量越多。

5.根据生活经验我们还知道：在电阻，电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越_______ 。

总结得出：电流通过导体产生的热量与，和有关。

【学点二】焦耳定律（阅读49页内容，回答下面问题。

）1. 物理学家在1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。

四 电热的利用与危害
电热器的主要部分是发热体，由电阻 大 、熔点___ 高 的电阻丝组成。 ___ 电热的优点：清洁卫生，使用方便， 方便调节等
电热的危害： 将导体烧坏，使绝缘老化 防止电热危害的措施： 减少产生的热量，设法散热 1、电视开的时间久了会发热，电视后 盖上有孔 2、电脑还装有风扇来散热，减少电热 的危害
小试牛刀：
1.现有两根电阻丝R1、R2（ R1 > R2 ），小明 要用它们制成电热壶中的电热丝，要求在 电压一定时，让相同质量的水升高相同的 温度所用时间最短，下列四种设计方案中 正确的是（ ） A • A、把两根电阻丝并联起来； • B、把两根电阻丝串联起来； • C、单独用R1电阻丝； • D、单独用R2电阻丝。
2、有2A的电流通过一电阻器，在一定 时间内产生一定的热量，如果电流增 加到4A，在相同的时间内产生的热量 是前者的（C ）
A、1/2倍 B、1/4倍 C、 4 倍 D、 2 倍
想想议议
• 我们知道，额定电压相同的灯 泡，额定功率越大，电阻越小， 单位时间内产生的热量越多。 可是按照焦耳定律，电阻越大， 单位时间内产生的热量越多。 二者似乎有矛盾，这是怎么回 事？
1 焦耳定律内容：
电流通过导体产生的热量跟电 流的二次方成正比，跟导体的 电阻成正比，跟通电时间成正 比。这个规律叫做焦耳定律 (Joule law)。
2 公式：Q=I2Rt
3 单位： I—安A t—秒S R—欧Ω Q—焦J
例、一根60欧的电阻丝接在36伏
的电源上，在5分钟内共产生多少
热量？ 已知：R=60Ω U = 36V t =5min=300s 求：Q=？ U 36V 解：I=－＝ ＝0.6A R 60Ω Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s ＝6480J 答：在5分钟内共产生6480J热量

1
2
小明有睡觉前看十五分钟书的习惯， 小明有睡觉前看十五分钟书的习惯，这天由于 是周末，所以，他就多看了一个小时， 是周末，所以，他就多看了一个小时，就在他要准 备睡觉的时候，他伸手去关台灯，不小心触摸到了 备睡觉的时候，他伸手去关台灯， 灯泡，结果听见他哎呀了一声， 灯泡，结果听见他哎呀了一声，然后连忙把手缩了 回来，这是怎么回事？ 回来，这是怎么回事？
13
电流通过导体产生的热量是否跟电流的 大小有关？ 大小有关？
14
h1
h2
15
电流通过导体产生的热量和通电时间是 否有关？ 否有关？
16
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1、在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产 、在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大， 生的热量越多。 生的热量越多。 相同， 越大 越大， 越多 越多） （I与t相同，R越大，Q越多） 与 相同 2、在通电时间、电阻相同的情况下，电流 、在通电时间、电阻相同的情况下， 越大，产生的热量越多。 越大，产生的热量越多。 相同， 越大， 越多 越多） （ R与t相同，I越大，Q越多） 与 相同 越大 3、在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，产 、在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长， 生的热量越多。 生的热量越多。 相同， 越大， 越多 越多） （ R与I相同，t越大，Q越多） 与 相同 越大
3
这是因为台灯通电后，灯丝会发热， 这是因为台灯通电后，灯丝会发热，一段时间 灯泡就会很烫，小明在看完书后去关台灯， 后，灯泡就会很烫，小明在看完书后去关台灯，触 摸到灯泡，手感觉到很烫，所以哎呀了一声， 摸到灯泡，手感觉到很烫，所以哎呀了一声，并连 忙将手缩回。 忙将手缩回。 其实在日常生活中有许多用电器在接通电源后 都伴有热现象。 都伴有热现象。

× Q=I Rt =(0.6 A) 2 大电阻丝的电阻，他的想法对吗？为什么？
第四节 电流的热效应
2
60 Ω×300 s=6480 J
Q=I 2Rt =(0.
例题：一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源上，在5 min内共产生多少热量？
电流的热效应与哪些因素有关呢？
答：共产生6480 J的热量
第7页，共13页。
下列电器中应用电流热效应工作的是（ ）
U 电流的热效应与哪些因素有关呢？ 解：I = 电熨斗 C. R 电流的热效应与哪些因素有关呢？
下列电器中应用电流热效应工作的是（ ）
=
36 V =0.6 A 60 Ω
答：共产生6480 J的热量
焦耳定律中有这样一句话“电流通过导体时产生的热量……，跟导体的电阻成正比，……”小李想：如果让电炉在一定时间里多放出热量，应增
第10页，共13页。
快速抢答
• 下列电器中应用电流热效应工作的是 （ ABC ）
A. 白炽灯 B. 电熨斗
C.电饭锅
D. 电风扇
第11页，共13页。
实际问题
• 电炉丝热的发 红，但跟电炉 丝连接的铜导 线却不怎么热， 为什么？
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谢 谢！
第13页，共13页。
例题：一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源上， 当电流和通电时间相同时，导体中电流产生的热量跟电阻成正比。
答：共产生6480 J的热量 当电流和通电时间相同时，导体中电流产生的热量跟电阻成正比。
在5 min内共产生多少热量？ 电流的热效应与哪些因素有关呢？
电熨斗 C.
6 A)2 × 60 Ω×300 s=6480 J
中电流产生的热量跟电阻成正比。